【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及食品加工固體飲料，具體為一種膳食纖維咖啡固體飲料的制備方法。
技術介紹
1、膳食纖維被歸類為從植物細胞壁中提取的多種不可消化營養素，被稱為生物體的第七種重要營養素，在機體健康方面扮演者重要的角色，比如降低癌癥、糖尿病和哮喘的風險等。根據在水中的溶解能力，膳食纖維可分為兩種類型：可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維，與不溶性膳食纖維相比，可溶性膳食纖維具有更為優異的特性，例如更好的溶解性、持水、持油能力、表面性質、分子的結合能力。膳食纖維的來源主要有谷物副產物、果蔬副產物，藻類等。而咖啡作為世界三大飲料之一，其需求量逐年增大，其中咖啡果皮是咖啡加工過程中產生的一部分不可忽視的主要副產物，富含多種生物活性物質，咖啡果皮主要由咖啡漿果外皮和果肉組成，是濕法處理過程中產生的固體廢棄物的主要來源，占鮮果重量的40％～50％。咖啡果皮當中糖類占35％、蛋白質占5.2％、纖維占30.8％、礦物質占10.7％，還有少量脂肪，已被證實具有相當的可利用價值來生產高效抗氧化、抗菌膳食纖維產品。目前，對咖啡果皮的可溶性膳食纖維的分離提取手段主要為使用粗分離法、化學法、酶法、發酵法等，使可溶性膳食纖維溶解后再醇沉分離，但乙醇沉淀過程中會有其他不溶于乙醇的物質一同沉淀而出，從而使得咖啡果皮可溶性膳食纖維與市面上銷售的可溶性膳食纖維相比顏色偏深。另外，可溶性膳食纖維的低聚糖因其良好的溶解性而被廣泛應用于飲品領域中，但是使用醇沉的方法卻較難使得可溶性膳食纖維的低聚糖沉淀，從而影響了咖啡果皮可溶性膳食纖維的潛在應用價值。
技術
1、為了克服上述現有技術存在的不足，本專利技術提供了一種膳食纖維咖啡固體飲料的制備方法，通過對咖啡豆和咖啡果皮的分別處理，制得速溶咖啡粉和可溶性膳食纖維，另外使用了多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿共沉積超濾膜對可溶性膳食纖維進行分離得到可溶性膳食纖維低聚糖，制得一種膳食纖維咖啡固體飲料，實現了咖啡果皮的高值化利用。
2、實現本專利技術目的的技術方案如下：
3、一種膳食纖維咖啡固體飲料的制備方法，包括以下步驟：
4、s1.咖啡鮮果經濕法加工得到咖啡豆和咖啡果皮；
5、s2.咖啡豆經烘焙后進行研磨，過篩，得到咖啡粉，對咖啡粉進行逆流抽提，得到咖啡液，將咖啡液濃縮后進行冷凍干燥，得到速溶咖啡粉；
6、s3.咖啡果皮干燥后進行粉碎，過篩，得到咖啡果皮粉；將咖啡果皮粉、果膠酶和去離子水混合，超聲處理10～30min，然后調節ph值至5～6，加入纖維素酶，在50～60℃條件下加熱4～8h進行酶解；酶解結束后升溫至100℃保持至少10min滅酶，過濾或離心除去不溶物，保留溶液；將溶液使用改性超濾膜過濾，濾液進一步濃縮和真空冷凍干燥，得到可溶性膳食纖維低聚糖；所述改性超濾膜為多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿共沉積超濾膜；
7、所述支化聚磺酸甜菜堿的制備方法如下：將甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯單體和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯單體溶解于去離子水中，加熱至60～80℃，氮氣鼓泡20～40min除去氧氣，在氮氣氛圍下加入過氧化氫和抗壞血酸作為引發劑，在60～80℃條件下攪拌反應4～12小時，停止反應，加入氫氧化鈉調節ph至6～7，將溶液在純水中透析，去除未反應的小分子單體、引發劑和寡聚物，然后冷凍干燥制得支化聚磺酸甜菜堿；
8、s4.將速溶咖啡粉、可溶性膳食纖維低聚糖按質量比為(8～9):(1～2)混合，密封包裝，得膳食纖維咖啡固體飲料。
9、針對可溶性膳食纖維低聚糖在乙醇中難以沉淀分離的技術問題，本專利技術采用了膜分離的方法，選擇性分離咖啡果皮酶解后產生的可溶性膳食纖維低聚糖。一般來說，低聚糖的分子量介于300～3000da之間，而超濾膜的孔徑為10～100nm之間，根據其孔徑不同可以截留1000～500000da的物質，因此選擇合適孔徑的超濾膜可以有效分離可溶性膳食纖維的多糖和低聚糖。但市面上銷售的超濾膜多為固定孔徑的疏水性膜，且在分離過程中容易吸附蛋白質等有機物質，因此本專利技術使用了多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿對超濾膜進行共沉積改性，一方面可以調節超濾膜孔徑至理想狀態，另一方面提高了膜的親水能力，并且具有抗污染的效果。
10、磺酸甜菜堿，即甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯單體，是同時具有正離子基團和負離子基團的兩性離子化合物，具有抗污染的特殊性質，并且親水性強，現有技術中一般將其聚合為線性的聚磺酸甜菜堿與多巴胺等高粘附性物質沉積在膜的表面對膜進行改性。本申請的專利技術人研究發現，將磺酸甜菜堿制備成支化的結構，分子鏈的纏結程度提高，可以增加分子間的交聯點和相互作用力，使得膜的化學穩定性和機械強度提高，從而延長改性超濾膜的使用壽命，另外，支化結構使膜表面分子排列更為復雜，有更多的親水基團暴露在外，可以進一步提高膜的親水性和抗污染性能。
11、優選的，所述甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯單體和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯單體的摩爾比為(2～5):1。
12、優選的，所述多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿的質量比1：(1～5)。
13、優選的，所述步驟s1的濕法加工的步驟為咖啡鮮果浮選、機械脫皮脫膠、水洗和干燥。
14、優選的，所述步驟s2的烘焙溫度為230～250℃，烘焙時間為10～20min，過篩的目數為40～80目；抽提溫度為90～150℃，液固比為(5～20):1。
15、優選的，所述步驟s3的干燥條件為40～60℃熱風干燥；過篩的目數為60～100目；咖啡果皮粉與去離子水混合的料液比為1:(30～40)，超聲功率為200～400w。
16、優選的，所述超濾膜為聚砜超濾膜、聚醚砜超濾膜、聚酰亞胺超濾膜、聚丙烯腈超濾膜、聚乙烯超濾膜、聚丙烯超濾膜的一種。
17、優選的，所述改性超濾膜的制備方法，包括以下步驟：超濾膜在丙酮溶液中浸泡除去表面雜質，在40～60℃下真空干燥備用；將多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿分別溶解于tris-hcl溶液，然后將膜使用乙醇進行預潤濕，然后浸泡到多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿的混合溶液中，室溫下震蕩反應10～20小時，反應結束后，用去離子水沖洗，得到改性超濾膜。
18、一種膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，由上述的制備方法制得。
19、在一個具體的實施例中，所述膳食纖維咖啡固體飲料的一個具體配方為：速溶咖啡粉4.6g、乳糖醇4.6g、聚葡萄糖1.4g、低聚果糖1.3g、半乳甘露聚糖1.1g、低聚木糖0.4g、低聚半乳糖0.4g、菊粉0.4g、抗性糊精0.4g、水蘇糖0.4g。
20、具體的，所述低聚果糖、低聚木糖、半乳甘露聚糖、聚葡萄糖、低聚半乳糖來源于咖啡果皮可溶性膳食纖維低聚糖經色譜柱分離純化后的產物，所述水蘇糖、乳糖醇、菊粉、抗性糊精為市售產品。
21、有益效果
22、本專利技術提供了一種膳食纖維咖啡固體飲料的制備方法，具有以下有益效果：
23、(1)通過對咖啡豆和咖啡副產物咖啡果皮的分別處理，制得速溶咖啡粉本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種膳食纖維咖啡固體飲料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯單體和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯單體的摩爾比為(2～5):1。
3.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿的質量比1：(1～5)。
4.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述步驟S1的濕法加工的步驟為咖啡鮮果浮選、機械脫皮脫膠、水洗和干燥。
5.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述步驟S2的烘焙溫度為230～250℃，烘焙時間為10～20min，過篩的目數為40～80目；抽提溫度為90～150℃，液固比為(5～20):1。
6.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述步驟S3的干燥條件為40～60℃熱風干燥；過篩的目數為60～100目；咖啡果皮粉與去離子水混合的料液比為1:(30～40)，超聲功率為200～400w。
7.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其
8.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述改性超濾膜的制備方法，包括以下步驟：超濾膜在丙酮溶液中浸泡除去表面雜質，在40～60℃下真空干燥備用；將多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿分別溶解于Tris-HCl溶液，然后將膜使用乙醇進行預潤濕，然后浸泡到多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿的混合溶液中，室溫下震蕩反應10～20小時，反應結束后，用去離子水沖洗，得到改性超濾膜。
9.一種膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，按重量份算，由權利要求1～8任一項所述的制備方法制得。
...【技術特征摘要】
1.一種膳食纖維咖啡固體飲料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯單體和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯單體的摩爾比為(2～5):1。
3.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述多巴胺和支化聚磺酸甜菜堿的質量比1：(1～5)。
4.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述步驟s1的濕法加工的步驟為咖啡鮮果浮選、機械脫皮脫膠、水洗和干燥。
5.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述步驟s2的烘焙溫度為230～250℃，烘焙時間為10～20min，過篩的目數為40～80目；抽提溫度為90～150℃，液固比為(5～20):1。
6.如權利要求1所述的膳食纖維咖啡固體飲料，其特征在于，所述步驟s3的干燥條件為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：繆乃耀，謝秋菊，周舒萍，
申請(專利權)人：廣東四季優美實業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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